Assessment of efficacies of imipenem, Cefoperazone-sulbactam and cefepime in rats with experimental thigh abscess model with multidrug resistant and susceptible Acinetobacter baumannii strains

Sefoperazon-sulbaktam, imipenem ve sefepimin antibiyoterapi etkinliklerinin çoğul dirençli ve duyarlı Acinetobacter baumannii ile oluşturulan deneysel ikili apse modelinde karşılaştırılması

Abstract

Imipenem, cefaperazon-sulbactam and cefepime are the antibiotics of choice for the treatment of soft tissue infections due to Acinetobacter baumannii. In this study, it was aimed to determine the invivo and invitro efficacy of, these antibiotics against drug susceptible and multidrug resistant A.baumannii in an experimental abscess model. Abscess models were established in Wistar-Albino type female rats. Susceptibility tests were performed by E-test. Rats were divided randomly into four groups with eight rats in one group. Standard absorbent paper discs containing 6 log10 CFU microorganisms were used to form an abscess model. The first group was regarded as the control group and the other three groups were the study group each treated with one of the test antibiotics. Cardiac blood samples for serum antibiotic efficacy test, were obtained on the fourth day of treatment and 30 minutes after the last dose. The number of live bacteria at the area of infection was determined by colony count method. All of the three antibiotics reached sufficient concentration in sera of rats and there were no statistically important difference between the efficacies of these antibiotics (p= 0.778). In all of the antibiotic- treated groups, the weight of the abscess material were less, macroscopic views were smaller and the colony counts per gram of abscess tissue were less than the control group (p< 0.001). All antibiotics were effective against susceptible and resistant strains in vitro. No resistance was detected against imipenem, cefaperazon-sulbactam and cefepime in the course of therapy. Cefaperazone-sulbactam and cefepime were as effective as imipenem against susceptible and multi-drug resistant A.baumannii both in vivo and in vitro. Since irrational use of extended spectrum cephalosporins are frequently associated with the emergence of carbapenem resistant strains, the use of relatively narrow spectrum antibiotics should better be considered in the empirical treatment of A.baumannii infections.

Özet

Bu çalışmada, çoğul dirençli ve duyarlı Acinetobacter baumannii suşlarının neden olduğu yumuşak doku enfeksiyonu tedavisinde kullanılabilecek imipenem, sefoperazon-sulbaktam ve sefepimin in vivo ve in vitro etkinliklerinin araştırılması ve oluşturulan deneysel apse modelinde tedavide kullanılan bu antibiyotiklere karşı direnç gelişiminin olup olmadığının saptanması amaçlanmıştır. Apse modeli için Wistar-Albino cinsi dişi sıçanlar kullanılmış ve biri imipenem, sefepim ve sefoperazon-sulbaktama dirençli, diğeri duyarlı iki Acinetobacter suşu ile enfeksiyon oluşturulmuştur. Duyarlılık testleri E-test yöntemiyle yapılmıştır. Hayvanlar randomize olarak sekizer adetlik dört gruba ayrılmış ve apse modeli için, sıçan uyluğuna 6 log10 CFU mikroorganizma içeren standart kurutma kağıdı diskleri implante edilmiştir. İlk grup kontrol grubu olarak kabul edilmiş ve antibiyotik tedavisi verilmemiştir. Diğer üç grubun her birisine ise tedavi için sırasıyla imipenem, sefoperazon-sulbaktam ve sefepim monoterapisi uygulanmıştır. Tedavinin dördüncü gününde ve son antibiyotik dozunun verilmesinden yarım saat sonra kardiyak bölgeden kan örnekleri alınmış ve serumları ayrılarak “serum antibiyotik etkinlik” deneyinde kullanılmıştır. Çıkarılan apse kapsülleri içeriğinden canlı bakteri sayısı tespit edilmek üzere koloni sayımı yapılmıştır. Çalışmamızda, antibiyotiklerin her üçünün de serumda yeterli konsantrasyona ulaştığı görülmüş; imipenem, sefepim ve sefoperazon-sulbaktam grupları arasında serum antibiyotik etkinlik değerleri arasında istatistiksel olarak anlamlı fark saptanmamıştır (p= 0.778). Kontrol grubu ile karşılaştırıldığında, her üç antibiyotiğin verildiği grupta da, duyarlı ve dirençli suşlarla oluşturulan apselerin ağırlıklarının daha düşük, makroskobik görünümlerinin ise daha küçük olduğu gözlemlenmiştir (p< 0.001). Ayrıca in vitro olarak da her üç antibiyotik, hem duyarlı hem de dirençli suşlara karşı etkili bulunmuştur. Tedavi esnasında, kullanılan antibiyotiklere karşı direnç gelişimi izlenmemiştir. Çalışmamızda, sefoperazon- sulbaktam ve sefepim, in vitro ve in vivo deneylerde çoğul dirençli ve duyarlı A.baumannii suşları üzerine imipenem kadar etkili bulunmuştur. Sonuç olarak, geniş spektrumlu sefalosporinlerin uygunsuz ve yaygın kullanımının, karbapeneme dirençli suşların ortaya çıkışı ile ilişkili olduğu dikkate alınarak, A.baumannii’nin neden olduğu enfeksiyonların ampirik tedavisinde mümkün olduğunca dar spektrumlu antibiyotiklerin tercih edilmesi gerektiği kanısına varılmıştır.